인쇄 회로 기판 (PCB)은 다양한 지점을 함께 연결하는 선과 패드가있는 가장 현대적인 전자 장치의 기판입니다. 작은 보드라도 생산 공정은 매우 복잡하고 섬세합니다. 다음은 사진과 비디오와 함께 PCB 제조 공정에 대한 단계별 소개입니다.
1 단계. 인쇄 회로 기판 CAD 파일
PCB 생산의 첫 번째 단계는 PCB 레이아웃을 구성하고 확인하는 것입니다. PCB 제조업체는 PCB 설계 회사에서 CAD 파일을 가져와 각 CAD 소프트웨어마다 고유 한 파일 형식을 가지고 있기 때문에 확장 Gerber RS-274X 또는 Gerber X2와 같은 통합 형식으로 변환합니다. 그런 다음 전자 엔지니어는 PCB 레이아웃이 제조 공정을 준수하는지 여부, 결함이 있는지 등을 확인합니다.
집에서 PCB를 만들 때 PCB 레이아웃을 레이저 프린터로 종이에 인쇄 한 다음 동박 적층판으로 전송할 수 있습니다. 인쇄 과정에서 프린터는 잉크와 중단 점이 부족하기 쉽기 때문에 유성 펜으로 잉크를 수동으로 보충해야합니다.
그러나 공장에서는 일반적으로 복사를 사용하여 PCB 레이아웃을 필름에 인쇄합니다. 다층 PCB 인 경우 각 층의 인쇄 된 레이아웃 필름이 순서대로 배열됩니다.
그런 다음 정렬 구멍이 필름에 펀칭됩니다. 구멍을 정렬하는 것은 매우 중요합니다., PCB 재료의 레이어를 정렬하는 것이 필수적입니다.
2 단계. 제판
구리판을 청소하십시오. 먼지가 있으면 최종 회로에서 단락 또는 개방 회로가 발생할 수 있습니다.
아래 그림은 실제로 3 개의 동박 적층판과 2 개의 구리 필름으로 구성된 8 층 PCB의 예이며 프리프 레그와 함께 접착됩니다. 생산 순서는 중간 보드 (레이어 4 및 5 회로)로 시작하여 연속적으로 함께 쌓인 다음 고정됩니다. 4 층 PCB의 생산은 코어 보드와 2 개의 구리 필름을 포함하여 유사합니다.
3 단계. PCB 내부 레이어
먼저 중간 코어 보드의 2 층 회로를 만드십시오. CCL을 청소 한 후 표면은 감광성 필름으로 덮여 있습니다. 필름은 빛에 의해 경화되어 동박 상에 보호막을 형성한다.
2층 PCB 트레이스 필름과 이중층 동박 적층판을 상부 PCB 트레이스 필름에 삽입하여 상부 및 하부 PCB 트레이스 필름의 정확한 스태킹을 보장합니다.
기계는 UV 램프로 동박의 감광성 필름을 조사합니다. 투명 필름은 빛에서 경화되고 경화 된 감광성 필름은 아직 없습니다. 경화 필름 아래에 덮인 동박은 PCB 레이아웃에 필요하며 이는 수동 PCB용 레이저 프린터 잉크의 역할과 동일합니다. 또한 검은 색 필름으로 덮인 동박이 부식되고 경화 된 투명 필름이 보존됩니다.
경화되지 않은 감광성 필름을 잿물로 헹구면 경화 된 필름이 원하는 동박 회로를 덮습니다.
그런 다음 NaOH와 같은 강염기를 사용하여 원치 않는 동박을 에칭하십시오.
경화된 감광성 필름을 벗겨내어 원하는 PCB 레이아웃에 맞게 동박을 노출시킵니다.
4 단계. 보드 및 확인
코어 보드가 성공적으로 생산되었습니다. 그런 다음 다른 재료에 쉽게 접근 할 수 있도록 정렬 구멍을 뚫습니다.
코어 보드가 다른 보드와 적층되면 수정할 수 없습니다. 따라서 PCB 검사는 매우 중요합니다. 기계는 자동으로 PCB 레이아웃과 비교하여 오류를 찾습니다.
PCB 보드의 처음 두 레이어가 제작되었습니다.
5 단계. 박판
여기에 Prepreg라는 새로운 원료가 도입되는데, 이는 코어 보드 (PCB 층 > 4) 사이와 코어 보드와 외부 동박 사이의 접착제이며 단열재 역할도합니다.
하부 동박과 프리프 레그의 2 층은 배선 구멍과 하부 철판을 통해 사전 고정 된 다음 완성 된 코어 보드도 배선 구멍에 배치되고 마지막으로 2 층의 프리프 레그, 1 층의 구리 호일 및 1 층의 베어링 프레스 알루미늄 판이 코어 플레이트를 덮습니다.
작업 효율성을 향상시키기 위해 공장은 세 개의 다른 PCB 보드를 고정하기 전에 함께 쌓습니다. 상부 철판은 하부 철판과 쉽게 정렬할 수 있도록 자기적으로 끌립니다. 포지셔닝 핀을 삽입하여 두 층의 철판이 성공적으로 정렬된 후 기계는 철판 사이의 공간을 최대한 압축한 다음 못으로 고정합니다.
철판으로 클램핑 된 PCB 보드는 홀더에 놓인 다음 라미네이션을 위해 진공 열 프레스로 보내집니다. 고온은 프리프 레그의 에폭시를 녹이고 코어 및 구리 호일을 압력 하에서 함께 유지합니다.
접착 후 PCB를 눌러 상부 철판을 제거합니다. 그런 다음 압력 베어링 알루미늄 판을 제거하십시오. 알루미늄 판은 또한 PCB의 외부 층에서 동박의 평탄도를 보장하기 위해 다른 PCB를 분리하는 역할을합니다. 마지막으로, 이때 꺼낸 PCB는 부드러운 동박으로 덮여 있습니다.
6 단계. 구멍 뚫기
그렇다면 서로 접촉하지 않는 PCB의 4 층 동박을 연결하는 방법은 무엇입니까? 먼저 PCB에 관통 구멍을 만든 다음 구멍의 벽을 금속화하여 전기를 전도합니다.
펀처에 알루미늄 층을 놓고 PCB를 올려 놓습니다. 드릴링은 상대적으로 느린 프로세스이기 때문에 효율성을 높이기 위해 PCB의 레이어 수에 따라 1-3 개의 동일한 보드를 서로 쌓아 구멍을 뚫습니다. 드디어, 맨 위 PCB를 알루미늄 층으로 덮으십시오. 상부 및 하부 알루미늄 판은 드릴링 시 PCB의 동박이 찢어지는 것을 방지하는 데 사용됩니다.
다음으로 컴퓨터에서 올바른 드릴링 프로그램을 선택하기 만하면 나머지는 드릴링 머신에 의해 자동으로 수행됩니다. 드릴 비트는 공기압에 의해 구동되며 최대 속도는 150,000rpm에 도달할 수 있습니다. 이러한 고속은 구멍 벽의 평탄도를 보장하기에 충분하기 때문입니다.
드릴 비트의 교체는 프로그램에 따라 기계에 의해 자동으로 수행됩니다. 가장 작은 드릴 비트는 직경이 100 미크론에 도달 할 수 있지만 사람의 머리카락 직경은 150 미크론입니다.
이전 공정에서는 용융 에폭시가 PCB에서 압출되었으므로 절단해야했습니다. 여기서, 복사 밀링 머신은 올바른 XY 좌표에 따라 PCB의 주변을 절단합니다.
7 단계. 구멍에 구리 화학 침전
거의 모든 PCB 설계는 관통 구멍을 사용하여 다른 레이어의 라인을 연결하기 때문에 좋은 연결을 위해서는 구멍 벽에 25미크론 구리 필름이 필요합니다. 구리 필름의 두께는 전기 도금으로 달성해야하지만 구멍의 벽은 비전도성 에폭시 수지와 유리 섬유 보드로 구성됩니다. 따라서 첫 번째 단계는 구멍의 벽에 전도성 재료 층을 증착하여 화학 증착에 의해 전체 PCB 표면에 1 미크론 구리 필름을 형성하는 것입니다. 화학 처리, 청소 등의 전체 과정은 기계에 의해 제어됩니다.
다음으로 PCB의 외부 층을 동박으로 옮깁니다. 이 프로세스는 이전 PCB 내부 코어 보드의 전송 원리와 유사합니다. PCB 레이아웃은 포토프린팅 필름과 감광성 필름을 통해 동박으로 전송됩니다. 유일한 차이점은 긍정적 인 것이 보드로 사용된다는 것입니다.
위에서 설명한 내부 PCB 레이아웃의 전송은 빼기를 사용합니다., 음수를 보드로. PCB는 경화 된 감광성 필름으로 회로로 덮여 있으며 경화되지 않은 필름은 청소됩니다. 노출 된 동박이 에칭 된 후 PCB 레이아웃 회로는 경화 된 필름으로 보호됩니다. 외층 PCB 레이아웃의 전송은 일반 방법을 채택하고 양극 필름은 보드입니다. 비 회로 영역은 PCB에서 경화 된 감광성 필름으로 덮여 있습니다. 경화되지 않은 필름을 세정 한 후, 전기 도금이 수행된다. 필름이있는 곳은 전기 도금 할 수 없으며 필름이없는 곳은 구리로 도금 한 다음 주석 도금합니다. 필름이 제거 된 후, 알칼리 에칭이 수행되고 주석이 최종적으로 제거된다.
동박의 양쪽에 있는 청소된 PCB를 라미네이터에 넣고 동박에 감광성 몰드를 누릅니다.
인쇄 된 상부 및 하부 PCB 레이아웃 필름은 구멍을 통해 고정되고 PCB 보드는 중간에 배치됩니다. 그런 다음 광 투과성 필름 아래의 감광성 필름은 예약해야하는 회로 인 UV 램프의 조사에 의해 경화됩니다.
원치 않는 경화되지 않은 감광성 필름을 청소 한 후 PCB 보드를 검사하십시오.
PCB는 클립과 구리 도금으로 고정됩니다. 앞서 언급했듯이 구멍의 충분한 전도성을 보장하기 위해 구멍 벽에 도금 된 구리 필름의 두께는 25 미크론이어야하므로 전체 시스템은 정확성을 보장하기 위해 컴퓨터에 의해 자동으로 제어됩니다.
구리 필름이 전기 도금 된 후 컴퓨터는 얇은 주석 층을 전기 도금하라는 지침을 제공합니다. 그런 다음 구리 및 주석 도금이 올바른 두께인지 확인하십시오.
다음으로, 완전한 자동 조립 라인이 에칭 공정을 완료합니다. 그런 다음 PCB에서 경화된 감광성 필름을 청소합니다.
그런 다음 강알칼리를 사용하여 덮고 있는 원치 않는 동박을 청소하십시오.
마지막으로 주석 박리 액체로 PCB 레이아웃의 동박에 주석 도금 층을 벗겨냅니다. 청소 후 4 층 PCB 레이아웃이 완료됩니다.
